Modellbildung in der Regelungstechnik beduetet die möglichst gute Approximation eines technischen Prozesses durch ein mathematisches bzw. physikalisches Modell. Für Prozesse, die einem linearen Differentialgleichungssystem gehorchen, existiert hierfür eine einheitliche Theorie. Ist diese Linearitätsbedingung nicht erfüllt, ist das System also nichtlinear, so stellt die Modellierung eine große Herausforderung dar. Speziell die On-Line-Fähigkeit der Modellierung ist meist nicht erfüllbar.In dieser Arbeit wird nach einer kurzen Einführung in die Grundlagen der Regelungstechnik eine neue, vereinheitlichte Sichtweise gängiger Modellbildungsverfahren gegeben, die insbesondere das Feld der neuronalen Netze umfaßt. Schwächen der verwendeten Verfahren werden aufgezeigt und mögliche Lösungsansätze diskutiert.Aufbauend auf der Forderung nach "On-Line-Fähigkeit" und "Modellierung nichtlinearer Systeme" wird der Algorithmus LEMON (Local Ellipsoidal Model Network) entworfen. Dieser basiert einerseits auf der Verwendung einer ellipsoiden Kartierungsmethode mit einer neu entwickelten ellipsoiden Metrik zur Repräsentation des Prozeßzustandsraumes. Andererseits erlaubt die ellipsoide Karte die Zuordnung lokaler Modelle zu einzelnen Zustandsraumbereichen, wobei fast beliebige Modelltypen genutzt werden können. Dank des hierfür entworfenen intelligenten Modellsektionsverfahrens ist eine lokale Anpassung der Modellkomplexität an die Prozeßkomplexität möglich. Mit der Verfügbarkeit von LEMON stellt sich die Frage nach geeigneten Filteralgorithmen, um auch verrauschte Daten mit Ausreißern und Sprüngen im Nutzanteil des Eingabesignals behandeln zu können. Hierzu wird eine neue Art von Regressionsfilter entworfen, der mit Hilfe einer ebenfalls neu entwickelten Sprungerkennung einzelne Ausreißer von tatsächlichen Sprüngen der Originaldynamik trennt. Ein Vergleich des entwickelten Filterverfahrens mit klassischen Filtern und die Präsentation verschiedener Simulationsergebnisse von LEMON schließen diese Arbeit ab.     «

Modellbildung in der Regelungstechnik beduetet die möglichst gute Approximation eines technischen Prozesses durch ein mathematisches bzw. physikalisches Modell. Für Prozesse, die einem linearen Differentialgleichungssystem gehorchen, existiert hierfür eine einheitliche Theorie. Ist diese Linearitätsbedingung nicht erfüllt, ist das System also nichtlinear, so stellt die Modellierung eine große Herausforderung dar. Speziell die On-Line-Fähigkeit der Modellierung ist meist nicht erfüllbar.In dieser...     »